drivers/mmc/core/sd.c

   1 /*
   2  *  linux/drivers/mmc/core/sd.c
   3  *
   4  *  Copyright (C) 2003-2004 Russell King, All Rights Reserved.
   5  *  SD support Copyright (C) 2004 Ian Molton, All Rights Reserved.
   6  *  Copyright (C) 2005-2007 Pierre Ossman, All Rights Reserved.
   7  *
   8  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   9  * it under the terms of the GNU General Public License version 2 as
  10  * published by the Free Software Foundation.
  11  */
  12
  13 #include <linux/err.h>
  14 #include <linux/sizes.h>
  15 #include <linux/slab.h>
  16 #include <linux/stat.h>
  17 #include <linux/pm_runtime.h>
  18
  19 #include <linux/mmc/host.h>
  20 #include <linux/mmc/card.h>
  21 #include <linux/mmc/mmc.h>
  22 #include <linux/mmc/sd.h>
  23
  24 #include "core.h"
  25 #include "bus.h"
  26 #include "mmc_ops.h"
  27 #include "sd.h"
  28 #include "sd_ops.h"
  29
  30 static const unsigned int tran_exp[] = {
  31         10000,          100000,         1000000,        10000000,
  32         0,              0,              0,              0
  33 };
  34
  35 static const unsigned char tran_mant[] = {
  36         0,      10,     12,     13,     15,     20,     25,     30,
  37         35,     40,     45,     50,     55,     60,     70,     80,
  38 };
  39
  40 static const unsigned int tacc_exp[] = {
  41         1,      10,     100,    1000,   10000,  100000, 1000000, 10000000,
  42 };
  43
  44 static const unsigned int tacc_mant[] = {
  45         0,      10,     12,     13,     15,     20,     25,     30,
  46         35,     40,     45,     50,     55,     60,     70,     80,
  47 };
  48
  49 static const unsigned int sd_au_size[] = {
  50         0,              SZ_16K / 512,           SZ_32K / 512,   SZ_64K / 512,
  51         SZ_128K / 512,  SZ_256K / 512,          SZ_512K / 512,  SZ_1M / 512,
  52         SZ_2M / 512,    SZ_4M / 512,            SZ_8M / 512,    (SZ_8M + SZ_4M) / 512,
  53         SZ_16M / 512,   (SZ_16M + SZ_8M) / 512, SZ_32M / 512,   SZ_64M / 512,
  54 };
  55
  56 #define UNSTUFF_BITS(resp,start,size)                                   \
  57         ({                                                              \
  58                 const int __size = size;                                \
  59                 const u32 __mask = (__size < 32 ? 1 << __size : 0) - 1; \
  60                 const int __off = 3 - ((start) / 32);                   \
  61                 const int __shft = (start) & 31;                        \
  62                 u32 __res;                                              \
  63                                                                         \
  64                 __res = resp[__off] >> __shft;                          \
  65                 if (__size + __shft > 32)                               \
  66                         __res |= resp[__off-1] << ((32 - __shft) % 32); \
  67                 __res & __mask;                                         \
  68         })
  69
  70 /*
  71  * Given the decoded CSD structure, decode the raw CID to our CID structure.
  72  */
  73 void mmc_decode_cid(struct mmc_card *card)
  74 {
  75         u32 *resp = card->raw_cid;
  76
  77         /*
  78          * SD doesn't currently have a version field so we will
  79          * have to assume we can parse this.
  80          */
  81         card->cid.manfid                = UNSTUFF_BITS(resp, 120, 8);
  82         card->cid.oemid                 = UNSTUFF_BITS(resp, 104, 16);
  83         card->cid.prod_name[0]          = UNSTUFF_BITS(resp, 96, 8);
  84         card->cid.prod_name[1]          = UNSTUFF_BITS(resp, 88, 8);
  85         card->cid.prod_name[2]          = UNSTUFF_BITS(resp, 80, 8);
  86         card->cid.prod_name[3]          = UNSTUFF_BITS(resp, 72, 8);
  87         card->cid.prod_name[4]          = UNSTUFF_BITS(resp, 64, 8);
  88         card->cid.hwrev                 = UNSTUFF_BITS(resp, 60, 4);
  89         card->cid.fwrev                 = UNSTUFF_BITS(resp, 56, 4);
  90         card->cid.serial                = UNSTUFF_BITS(resp, 24, 32);
  91         card->cid.year                  = UNSTUFF_BITS(resp, 12, 8);
  92         card->cid.month                 = UNSTUFF_BITS(resp, 8, 4);
  93
  94         card->cid.year += 2000; /* SD cards year offset */
  95 }
  96
  97 /*
  98  * Given a 128-bit response, decode to our card CSD structure.
  99  */
 100 static int mmc_decode_csd(struct mmc_card *card)
 101 {
 102         struct mmc_csd *csd = &card->csd;
 103         unsigned int e, m, csd_struct;
 104         u32 *resp = card->raw_csd;
 105
 106         csd_struct = UNSTUFF_BITS(resp, 126, 2);
 107
 108         switch (csd_struct) {
 109         case 0:
 110                 m = UNSTUFF_BITS(resp, 115, 4);
 111                 e = UNSTUFF_BITS(resp, 112, 3);
 112                 csd->tacc_ns     = (tacc_exp[e] * tacc_mant[m] + 9) / 10;
 113                 csd->tacc_clks   = UNSTUFF_BITS(resp, 104, 8) * 100;
 114
 115                 m = UNSTUFF_BITS(resp, 99, 4);
 116                 e = UNSTUFF_BITS(resp, 96, 3);
 117                 csd->max_dtr      = tran_exp[e] * tran_mant[m];
 118                 csd->cmdclass     = UNSTUFF_BITS(resp, 84, 12);
 119
 120                 e = UNSTUFF_BITS(resp, 47, 3);
 121                 m = UNSTUFF_BITS(resp, 62, 12);
 122                 csd->capacity     = (1 + m) << (e + 2);
 123
 124                 csd->read_blkbits = UNSTUFF_BITS(resp, 80, 4);
 125                 csd->read_partial = UNSTUFF_BITS(resp, 79, 1);
 126                 csd->write_misalign = UNSTUFF_BITS(resp, 78, 1);
 127                 csd->read_misalign = UNSTUFF_BITS(resp, 77, 1);
 128                 csd->dsr_imp = UNSTUFF_BITS(resp, 76, 1);
 129                 csd->r2w_factor = UNSTUFF_BITS(resp, 26, 3);
 130                 csd->write_blkbits = UNSTUFF_BITS(resp, 22, 4);
 131                 csd->write_partial = UNSTUFF_BITS(resp, 21, 1);
 132
 133                 if (UNSTUFF_BITS(resp, 46, 1)) {
 134                         csd->erase_size = 1;
 135                 } else if (csd->write_blkbits >= 9) {
 136                         csd->erase_size = UNSTUFF_BITS(resp, 39, 7) + 1;
 137                         csd->erase_size <<= csd->write_blkbits - 9;
 138                 }
 139
 140                 if (UNSTUFF_BITS(resp, 13, 1))
 141                         mmc_card_set_readonly(card);
 142                 break;
 143         case 1:
 144                 /*
 145                  * This is a block-addressed SDHC or SDXC card. Most
 146                  * interesting fields are unused and have fixed
 147                  * values. To avoid getting tripped by buggy cards,
 148                  * we assume those fixed values ourselves.
 149                  */
 150                 mmc_card_set_blockaddr(card);
 151
 152                 csd->tacc_ns     = 0; /* Unused */
 153                 csd->tacc_clks   = 0; /* Unused */
 154
 155                 m = UNSTUFF_BITS(resp, 99, 4);
 156                 e = UNSTUFF_BITS(resp, 96, 3);
 157                 csd->max_dtr      = tran_exp[e] * tran_mant[m];
 158                 csd->cmdclass     = UNSTUFF_BITS(resp, 84, 12);
 159                 csd->c_size       = UNSTUFF_BITS(resp, 48, 22);
 160
 161                 /* SDXC cards have a minimum C_SIZE of 0x00FFFF */
 162                 if (csd->c_size >= 0xFFFF)
 163                         mmc_card_set_ext_capacity(card);
 164
 165                 m = UNSTUFF_BITS(resp, 48, 22);
 166                 csd->capacity     = (1 + m) << 10;
 167
 168                 csd->read_blkbits = 9;
 169                 csd->read_partial = 0;
 170                 csd->write_misalign = 0;
 171                 csd->read_misalign = 0;
 172                 csd->r2w_factor = 4; /* Unused */
 173                 csd->write_blkbits = 9;
 174                 csd->write_partial = 0;
 175                 csd->erase_size = 1;
 176
 177                 if (UNSTUFF_BITS(resp, 13, 1))
 178                         mmc_card_set_readonly(card);
 179                 break;
 180         default:
 181                 pr_err("%s: unrecognised CSD structure version %d\n",
 182                         mmc_hostname(card->host), csd_struct);
 183                 return -EINVAL;
 184         }
 185
 186         card->erase_size = csd->erase_size;
 187
 188         return 0;
 189 }
 190
 191 /*
 192  * Given a 64-bit response, decode to our card SCR structure.
 193  */
 194 static int mmc_decode_scr(struct mmc_card *card)
 195 {
 196         struct sd_scr *scr = &card->scr;
 197         unsigned int scr_struct;
 198         u32 resp[4];
 199
 200         resp[3] = card->raw_scr[1];
 201         resp[2] = card->raw_scr[0];
 202
 203         scr_struct = UNSTUFF_BITS(resp, 60, 4);
 204         if (scr_struct != 0) {
 205                 pr_err("%s: unrecognised SCR structure version %d\n",
 206                         mmc_hostname(card->host), scr_struct);
 207                 return -EINVAL;
 208         }
 209
 210         scr->sda_vsn = UNSTUFF_BITS(resp, 56, 4);
 211         scr->bus_widths = UNSTUFF_BITS(resp, 48, 4);
 212         if (scr->sda_vsn == SCR_SPEC_VER_2)
 213                 /* Check if Physical Layer Spec v3.0 is supported */
 214                 scr->sda_spec3 = UNSTUFF_BITS(resp, 47, 1);
 215
 216         if (UNSTUFF_BITS(resp, 55, 1))
 217                 card->erased_byte = 0xFF;
 218         else
 219                 card->erased_byte = 0x0;
 220
 221         if (scr->sda_spec3)
 222                 scr->cmds = UNSTUFF_BITS(resp, 32, 2);
 223
 224         /* SD Spec says: any SD Card shall set at least bits 0 and 2 */
 225         if (!(scr->bus_widths & SD_SCR_BUS_WIDTH_1) ||
 226             !(scr->bus_widths & SD_SCR_BUS_WIDTH_4)) {
 227                 pr_err("%s: invalid bus width\n", mmc_hostname(card->host));
 228                 return -EINVAL;
 229         }
 230
 231         return 0;
 232 }
 233
 234 /*
 235  * Fetch and process SD Status register.
 236  */
 237 static int mmc_read_ssr(struct mmc_card *card)
 238 {
 239         unsigned int au, es, et, eo;
 240         u32 *raw_ssr;
 241         int i;
 242
 243         if (!(card->csd.cmdclass & CCC_APP_SPEC)) {
 244                 pr_warn("%s: card lacks mandatory SD Status function\n",
 245                         mmc_hostname(card->host));
 246                 return 0;
 247         }
 248
 249         raw_ssr = kmalloc(sizeof(card->raw_ssr), GFP_KERNEL);
 250         if (!raw_ssr)
 251                 return -ENOMEM;
 252
 253         if (mmc_app_sd_status(card, raw_ssr)) {
 254                 pr_warn("%s: problem reading SD Status register\n",
 255                         mmc_hostname(card->host));
 256                 kfree(raw_ssr);
 257                 return 0;
 258         }
 259
 260         for (i = 0; i < 16; i++)
 261                 card->raw_ssr[i] = be32_to_cpu(raw_ssr[i]);
 262
 263         kfree(raw_ssr);
 264
 265         /*
 266          * UNSTUFF_BITS only works with four u32s so we have to offset the
 267          * bitfield positions accordingly.
 268          */
 269         au = UNSTUFF_BITS(card->raw_ssr, 428 - 384, 4);
 270         if (au) {
 271                 if (au <= 9 || card->scr.sda_spec3) {
 272                         card->ssr.au = sd_au_size[au];
 273                         es = UNSTUFF_BITS(card->raw_ssr, 408 - 384, 16);
 274                         et = UNSTUFF_BITS(card->raw_ssr, 402 - 384, 6);
 275                         if (es && et) {
 276                                 eo = UNSTUFF_BITS(card->raw_ssr, 400 - 384, 2);
 277                                 card->ssr.erase_timeout = (et * 1000) / es;
 278                                 card->ssr.erase_offset = eo * 1000;
 279                         }
 280                 } else {
 281                         pr_warn("%s: SD Status: Invalid Allocation Unit size\n",
 282                                 mmc_hostname(card->host));
 283                 }
 284         }
 285
 286         return 0;
 287 }
 288
 289 /*
 290  * Fetches and decodes switch information
 291  */
 292 static int mmc_read_switch(struct mmc_card *card)
 293 {
 294         int err;
 295         u8 *status;
 296
 297         if (card->scr.sda_vsn < SCR_SPEC_VER_1)
 298                 return 0;
 299
 300         if (!(card->csd.cmdclass & CCC_SWITCH)) {
 301                 pr_warn("%s: card lacks mandatory switch function, performance might suffer\n",
 302                         mmc_hostname(card->host));
 303                 return 0;
 304         }
 305
 306         err = -EIO;
 307
 308         status = kmalloc(64, GFP_KERNEL);
 309         if (!status) {
 310                 pr_err("%s: could not allocate a buffer for "
 311                         "switch capabilities.\n",
 312                         mmc_hostname(card->host));
 313                 return -ENOMEM;
 314         }
 315
 316         /*
 317          * Find out the card's support bits with a mode 0 operation.
 318          * The argument does not matter, as the support bits do not
 319          * change with the arguments.
 320          */
 321         err = mmc_sd_switch(card, 0, 0, 0, status);
 322         if (err) {
 323                 /*
 324                  * If the host or the card can't do the switch,
 325                  * fail more gracefully.
 326                  */
 327                 if (err != -EINVAL && err != -ENOSYS && err != -EFAULT)
 328                         goto out;
 329
 330                 pr_warn("%s: problem reading Bus Speed modes\n",
 331                         mmc_hostname(card->host));
 332                 err = 0;
 333
 334                 goto out;
 335         }
 336
 337         if (status[13] & SD_MODE_HIGH_SPEED)
 338                 card->sw_caps.hs_max_dtr = HIGH_SPEED_MAX_DTR;
 339
 340         if (card->scr.sda_spec3) {
 341                 card->sw_caps.sd3_bus_mode = status[13];
 342                 /* Driver Strengths supported by the card */
 343                 card->sw_caps.sd3_drv_type = status[9];
 344                 card->sw_caps.sd3_curr_limit = status[7] | status[6] << 8;
 345         }
 346
 347 out:
 348         kfree(status);
 349
 350         return err;
 351 }
 352
 353 /*
 354  * Test if the card supports high-speed mode and, if so, switch to it.
 355  */
 356 int mmc_sd_switch_hs(struct mmc_card *card)
 357 {
 358         int err;
 359         u8 *status;
 360
 361         if (card->scr.sda_vsn < SCR_SPEC_VER_1)
 362                 return 0;
 363
 364         if (!(card->csd.cmdclass & CCC_SWITCH))
 365                 return 0;
 366
 367         if (!(card->host->caps & MMC_CAP_SD_HIGHSPEED))
 368                 return 0;
 369
 370         if (card->sw_caps.hs_max_dtr == 0)
 371                 return 0;
 372
 373         status = kmalloc(64, GFP_KERNEL);
 374         if (!status) {
 375                 pr_err("%s: could not allocate a buffer for "
 376                         "switch capabilities.\n", mmc_hostname(card->host));
 377                 return -ENOMEM;
 378         }
 379
 380         err = mmc_sd_switch(card, 1, 0, 1, status);
 381         if (err)
 382                 goto out;
 383
 384         if ((status[16] & 0xF) != 1) {
 385                 pr_warn("%s: Problem switching card into high-speed mode!\n",
 386                         mmc_hostname(card->host));
 387                 err = 0;
 388         } else {
 389                 err = 1;
 390         }
 391
 392 out:
 393         kfree(status);
 394
 395         return err;
 396 }
 397
 398 static int sd_select_driver_type(struct mmc_card *card, u8 *status)
 399 {
 400         int card_drv_type, drive_strength, drv_type;
 401         int err;
 402
 403         card->drive_strength = 0;
 404
 405         card_drv_type = card->sw_caps.sd3_drv_type | SD_DRIVER_TYPE_B;
 406
 407         drive_strength = mmc_select_drive_strength(card,
 408                                                    card->sw_caps.uhs_max_dtr,
 409                                                    card_drv_type, &drv_type);
 410
 411         if (drive_strength) {
 412                 err = mmc_sd_switch(card, 1, 2, drive_strength, status);
 413                 if (err)
 414                         return err;
 415                 if ((status[15] & 0xF) != drive_strength) {
 416                         pr_warn("%s: Problem setting drive strength!\n",
 417                                 mmc_hostname(card->host));
 418                         return 0;
 419                 }
 420                 card->drive_strength = drive_strength;
 421         }
 422
 423         if (drv_type)
 424                 mmc_set_driver_type(card->host, drv_type);
 425
 426         return 0;
 427 }
 428
 429 static void sd_update_bus_speed_mode(struct mmc_card *card)
 430 {
 431         /*
 432          * If the host doesn't support any of the UHS-I modes, fallback on
 433          * default speed.
 434          */
 435         if (!mmc_host_uhs(card->host)) {
 436                 card->sd_bus_speed = 0;
 437                 return;
 438         }
 439
 440         if ((card->host->caps & MMC_CAP_UHS_SDR104) &&
 441             (card->sw_caps.sd3_bus_mode & SD_MODE_UHS_SDR104)) {
 442                         card->sd_bus_speed = UHS_SDR104_BUS_SPEED;
 443         } else if ((card->host->caps & MMC_CAP_UHS_DDR50) &&
 444                    (card->sw_caps.sd3_bus_mode & SD_MODE_UHS_DDR50)) {
 445                         card->sd_bus_speed = UHS_DDR50_BUS_SPEED;
 446         } else if ((card->host->caps & (MMC_CAP_UHS_SDR104 |
 447                     MMC_CAP_UHS_SDR50)) && (card->sw_caps.sd3_bus_mode &
 448                     SD_MODE_UHS_SDR50)) {
 449                         card->sd_bus_speed = UHS_SDR50_BUS_SPEED;
 450         } else if ((card->host->caps & (MMC_CAP_UHS_SDR104 |
 451                     MMC_CAP_UHS_SDR50 | MMC_CAP_UHS_SDR25)) &&
 452                    (card->sw_caps.sd3_bus_mode & SD_MODE_UHS_SDR25)) {
 453                         card->sd_bus_speed = UHS_SDR25_BUS_SPEED;
 454         } else if ((card->host->caps & (MMC_CAP_UHS_SDR104 |
 455                     MMC_CAP_UHS_SDR50 | MMC_CAP_UHS_SDR25 |
 456                     MMC_CAP_UHS_SDR12)) && (card->sw_caps.sd3_bus_mode &
 457                     SD_MODE_UHS_SDR12)) {
 458                         card->sd_bus_speed = UHS_SDR12_BUS_SPEED;
 459         }
 460 }
 461
 462 static int sd_set_bus_speed_mode(struct mmc_card *card, u8 *status)
 463 {
 464         int err;
 465         unsigned int timing = 0;
 466
 467         switch (card->sd_bus_speed) {
 468         case UHS_SDR104_BUS_SPEED:
 469                 timing = MMC_TIMING_UHS_SDR104;
 470                 card->sw_caps.uhs_max_dtr = UHS_SDR104_MAX_DTR;
 471                 break;
 472         case UHS_DDR50_BUS_SPEED:
 473                 timing = MMC_TIMING_UHS_DDR50;
 474                 card->sw_caps.uhs_max_dtr = UHS_DDR50_MAX_DTR;
 475                 break;
 476         case UHS_SDR50_BUS_SPEED:
 477                 timing = MMC_TIMING_UHS_SDR50;
 478                 card->sw_caps.uhs_max_dtr = UHS_SDR50_MAX_DTR;
 479                 break;
 480         case UHS_SDR25_BUS_SPEED:
 481                 timing = MMC_TIMING_UHS_SDR25;
 482                 card->sw_caps.uhs_max_dtr = UHS_SDR25_MAX_DTR;
 483                 break;
 484         case UHS_SDR12_BUS_SPEED:
 485                 timing = MMC_TIMING_UHS_SDR12;
 486                 card->sw_caps.uhs_max_dtr = UHS_SDR12_MAX_DTR;
 487                 break;
 488         default:
 489                 return 0;
 490         }
 491
 492         err = mmc_sd_switch(card, 1, 0, card->sd_bus_speed, status);
 493         if (err)
 494                 return err;
 495
 496         if ((status[16] & 0xF) != card->sd_bus_speed)
 497                 pr_warn("%s: Problem setting bus speed mode!\n",
 498                         mmc_hostname(card->host));
 499         else {
 500                 mmc_set_timing(card->host, timing);
 501                 mmc_set_clock(card->host, card->sw_caps.uhs_max_dtr);
 502         }
 503
 504         return 0;
 505 }
 506
 507 /* Get host's max current setting at its current voltage */
 508 static u32 sd_get_host_max_current(struct mmc_host *host)
 509 {
 510         u32 voltage, max_current;
 511
 512         voltage = 1 << host->ios.vdd;
 513         switch (voltage) {
 514         case MMC_VDD_165_195:
 515                 max_current = host->max_current_180;
 516                 break;
 517         case MMC_VDD_29_30:
 518         case MMC_VDD_30_31:
 519                 max_current = host->max_current_300;
 520                 break;
 521         case MMC_VDD_32_33:
 522         case MMC_VDD_33_34:
 523                 max_current = host->max_current_330;
 524                 break;
 525         default:
 526                 max_current = 0;
 527         }
 528
 529         return max_current;
 530 }
 531
 532 static int sd_set_current_limit(struct mmc_card *card, u8 *status)
 533 {
 534         int current_limit = SD_SET_CURRENT_NO_CHANGE;
 535         int err;
 536         u32 max_current;
 537
 538         /*
 539          * Current limit switch is only defined for SDR50, SDR104, and DDR50
 540          * bus speed modes. For other bus speed modes, we do not change the
 541          * current limit.
 542          */
 543         if ((card->sd_bus_speed != UHS_SDR50_BUS_SPEED) &&
 544             (card->sd_bus_speed != UHS_SDR104_BUS_SPEED) &&
 545             (card->sd_bus_speed != UHS_DDR50_BUS_SPEED))
 546                 return 0;
 547
 548         /*
 549          * Host has different current capabilities when operating at
 550          * different voltages, so find out its max current first.
 551          */
 552         max_current = sd_get_host_max_current(card->host);
 553
 554         /*
 555          * We only check host's capability here, if we set a limit that is
 556          * higher than the card's maximum current, the card will be using its
 557          * maximum current, e.g. if the card's maximum current is 300ma, and
 558          * when we set current limit to 200ma, the card will draw 200ma, and
 559          * when we set current limit to 400/600/800ma, the card will draw its
 560          * maximum 300ma from the host.
 561          *
 562          * The above is incorrect: if we try to set a current limit that is
 563          * not supported by the card, the card can rightfully error out the
 564          * attempt, and remain at the default current limit.  This results
 565          * in a 300mA card being limited to 200mA even though the host
 566          * supports 800mA. Failures seen with SanDisk 8GB UHS cards with
 567          * an iMX6 host. --rmk
 568          */
 569         if (max_current >= 800 &&
 570             card->sw_caps.sd3_curr_limit & SD_MAX_CURRENT_800)
 571                 current_limit = SD_SET_CURRENT_LIMIT_800;
 572         else if (max_current >= 600 &&
 573                  card->sw_caps.sd3_curr_limit & SD_MAX_CURRENT_600)
 574                 current_limit = SD_SET_CURRENT_LIMIT_600;
 575         else if (max_current >= 400 &&
 576                  card->sw_caps.sd3_curr_limit & SD_MAX_CURRENT_400)
 577                 current_limit = SD_SET_CURRENT_LIMIT_400;
 578         else if (max_current >= 200 &&
 579                  card->sw_caps.sd3_curr_limit & SD_MAX_CURRENT_200)
 580                 current_limit = SD_SET_CURRENT_LIMIT_200;
 581
 582         if (current_limit != SD_SET_CURRENT_NO_CHANGE) {
 583                 err = mmc_sd_switch(card, 1, 3, current_limit, status);
 584                 if (err)
 585                         return err;
 586
 587                 if (((status[15] >> 4) & 0x0F) != current_limit)
 588                         pr_warn("%s: Problem setting current limit!\n",
 589                                 mmc_hostname(card->host));
 590
 591         }
 592
 593         return 0;
 594 }
 595
 596 /*
 597  * UHS-I specific initialization procedure
 598  */
 599 static int mmc_sd_init_uhs_card(struct mmc_card *card)
 600 {
 601         int err;
 602         u8 *status;
 603
 604         if (!card->scr.sda_spec3)
 605                 return 0;
 606
 607         if (!(card->csd.cmdclass & CCC_SWITCH))
 608                 return 0;
 609
 610         status = kmalloc(64, GFP_KERNEL);
 611         if (!status) {
 612                 pr_err("%s: could not allocate a buffer for "
 613                         "switch capabilities.\n", mmc_hostname(card->host));
 614                 return -ENOMEM;
 615         }
 616
 617         /* Set 4-bit bus width */
 618         if ((card->host->caps & MMC_CAP_4_BIT_DATA) &&
 619             (card->scr.bus_widths & SD_SCR_BUS_WIDTH_4)) {
 620                 err = mmc_app_set_bus_width(card, MMC_BUS_WIDTH_4);
 621                 if (err)
 622                         goto out;
 623
 624                 mmc_set_bus_width(card->host, MMC_BUS_WIDTH_4);
 625         }
 626
 627         /*
 628          * Select the bus speed mode depending on host
 629          * and card capability.
 630          */
 631         sd_update_bus_speed_mode(card);
 632
 633         /* Set the driver strength for the card */
 634         err = sd_select_driver_type(card, status);
 635         if (err)
 636                 goto out;
 637
 638         /* Set current limit for the card */
 639         err = sd_set_current_limit(card, status);
 640         if (err)
 641                 goto out;
 642
 643         /* Set bus speed mode of the card */
 644         err = sd_set_bus_speed_mode(card, status);
 645         if (err)
 646                 goto out;
 647
 648         /*
 649          * SPI mode doesn't define CMD19 and tuning is only valid for SDR50 and
 650          * SDR104 mode SD-cards. Note that tuning is mandatory for SDR104.
 651          */
 652         if (!mmc_host_is_spi(card->host) &&
 653                 (card->host->ios.timing == MMC_TIMING_UHS_SDR50 ||
 654                  card->host->ios.timing == MMC_TIMING_UHS_DDR50 ||
 655                  card->host->ios.timing == MMC_TIMING_UHS_SDR104)) {
 656                 err = mmc_execute_tuning(card);
 657
 658                 /*
 659                  * As SD Specifications Part1 Physical Layer Specification
 660                  * Version 3.01 says, CMD19 tuning is available for unlocked
 661                  * cards in transfer state of 1.8V signaling mode. The small
 662                  * difference between v3.00 and 3.01 spec means that CMD19
 663                  * tuning is also available for DDR50 mode.
 664                  */
 665                 if (err && card->host->ios.timing == MMC_TIMING_UHS_DDR50) {
 666                         pr_warn("%s: ddr50 tuning failed\n",
 667                                 mmc_hostname(card->host));
 668                         err = 0;
 669                 }
 670         }
 671
 672 out:
 673         kfree(status);
 674
 675         return err;
 676 }
 677
 678 MMC_DEV_ATTR(cid, "%08x%08x%08x%08x\n", card->raw_cid[0], card->raw_cid[1],
 679         card->raw_cid[2], card->raw_cid[3]);
 680 MMC_DEV_ATTR(csd, "%08x%08x%08x%08x\n", card->raw_csd[0], card->raw_csd[1],
 681         card->raw_csd[2], card->raw_csd[3]);
 682 MMC_DEV_ATTR(scr, "%08x%08x\n", card->raw_scr[0], card->raw_scr[1]);
 683 MMC_DEV_ATTR(ssr,
 684         "%08x%08x%08x%08x%08x%08x%08x%08x%08x%08x%08x%08x%08x%08x%08x%08x\n",
 685                 card->raw_ssr[0], card->raw_ssr[1], card->raw_ssr[2],
 686                 card->raw_ssr[3], card->raw_ssr[4], card->raw_ssr[5],
 687                 card->raw_ssr[6], card->raw_ssr[7], card->raw_ssr[8],
 688                 card->raw_ssr[9], card->raw_ssr[10], card->raw_ssr[11],
 689                 card->raw_ssr[12], card->raw_ssr[13], card->raw_ssr[14],
 690                 card->raw_ssr[15]);
 691 MMC_DEV_ATTR(date, "%02d/%04d\n", card->cid.month, card->cid.year);
 692 MMC_DEV_ATTR(erase_size, "%u\n", card->erase_size << 9);
 693 MMC_DEV_ATTR(preferred_erase_size, "%u\n", card->pref_erase << 9);
 694 MMC_DEV_ATTR(fwrev, "0x%x\n", card->cid.fwrev);
 695 MMC_DEV_ATTR(hwrev, "0x%x\n", card->cid.hwrev);
 696 MMC_DEV_ATTR(manfid, "0x%06x\n", card->cid.manfid);
 697 MMC_DEV_ATTR(name, "%s\n", card->cid.prod_name);
 698 MMC_DEV_ATTR(oemid, "0x%04x\n", card->cid.oemid);
 699 MMC_DEV_ATTR(serial, "0x%08x\n", card->cid.serial);
 700 MMC_DEV_ATTR(ocr, "0x%08x\n", card->ocr);
 701
 702
 703 static ssize_t mmc_dsr_show(struct device *dev,
 704                            struct device_attribute *attr,
 705                            char *buf)
 706 {
 707        struct mmc_card *card = mmc_dev_to_card(dev);
 708        struct mmc_host *host = card->host;
 709
 710        if (card->csd.dsr_imp && host->dsr_req)
 711                return sprintf(buf, "0x%x\n", host->dsr);
 712        else
 713                /* return default DSR value */
 714                return sprintf(buf, "0x%x\n", 0x404);
 715 }
 716
 717 static DEVICE_ATTR(dsr, S_IRUGO, mmc_dsr_show, NULL);
 718
 719 static struct attribute *sd_std_attrs[] = {
 720         &dev_attr_cid.attr,
 721         &dev_attr_csd.attr,
 722         &dev_attr_scr.attr,
 723         &dev_attr_ssr.attr,
 724         &dev_attr_date.attr,
 725         &dev_attr_erase_size.attr,
 726         &dev_attr_preferred_erase_size.attr,
 727         &dev_attr_fwrev.attr,
 728         &dev_attr_hwrev.attr,
 729         &dev_attr_manfid.attr,
 730         &dev_attr_name.attr,
 731         &dev_attr_oemid.attr,
 732         &dev_attr_serial.attr,
 733         &dev_attr_ocr.attr,
 734         &dev_attr_dsr.attr,
 735         NULL,
 736 };
 737 ATTRIBUTE_GROUPS(sd_std);
 738
 739 struct device_type sd_type = {
 740         .groups = sd_std_groups,
 741 };
 742
 743 /*
 744  * Fetch CID from card.
 745  */
 746 int mmc_sd_get_cid(struct mmc_host *host, u32 ocr, u32 *cid, u32 *rocr)
 747 {
 748         int err;
 749         u32 max_current;
 750         int retries = 10;
 751         u32 pocr = ocr;
 752
 753 try_again:
 754         if (!retries) {
 755                 ocr &= ~SD_OCR_S18R;
 756                 pr_warn("%s: Skipping voltage switch\n", mmc_hostname(host));
 757         }
 758
 759         /*
 760          * Since we're changing the OCR value, we seem to
 761          * need to tell some cards to go back to the idle
 762          * state.  We wait 1ms to give cards time to
 763          * respond.
 764          */
 765         mmc_go_idle(host);
 766
 767         /*
 768          * If SD_SEND_IF_COND indicates an SD 2.0
 769          * compliant card and we should set bit 30
 770          * of the ocr to indicate that we can handle
 771          * block-addressed SDHC cards.
 772          */
 773         err = mmc_send_if_cond(host, ocr);
 774         if (!err)
 775                 ocr |= SD_OCR_CCS;
 776
 777         /*
 778          * If the host supports one of UHS-I modes, request the card
 779          * to switch to 1.8V signaling level. If the card has failed
 780          * repeatedly to switch however, skip this.
 781          */
 782         if (retries && mmc_host_uhs(host))
 783                 ocr |= SD_OCR_S18R;
 784
 785         /*
 786          * If the host can supply more than 150mA at current voltage,
 787          * XPC should be set to 1.
 788          */
 789         max_current = sd_get_host_max_current(host);
 790         if (max_current > 150)
 791                 ocr |= SD_OCR_XPC;
 792
 793         err = mmc_send_app_op_cond(host, ocr, rocr);
 794         if (err)
 795                 return err;
 796
 797         /*
 798          * In case CCS and S18A in the response is set, start Signal Voltage
 799          * Switch procedure. SPI mode doesn't support CMD11.
 800          */
 801         if (!mmc_host_is_spi(host) && rocr &&
 802            ((*rocr & 0x41000000) == 0x41000000)) {
 803                 err = mmc_set_signal_voltage(host, MMC_SIGNAL_VOLTAGE_180,
 804                                         pocr);
 805                 if (err == -EAGAIN) {
 806                         retries--;
 807                         goto try_again;
 808                 } else if (err) {
 809                         retries = 0;
 810                         goto try_again;
 811                 }
 812         }
 813
 814         if (mmc_host_is_spi(host))
 815                 err = mmc_send_cid(host, cid);
 816         else
 817                 err = mmc_all_send_cid(host, cid);
 818
 819         return err;
 820 }
 821
 822 int mmc_sd_get_csd(struct mmc_host *host, struct mmc_card *card)
 823 {
 824         int err;
 825
 826         /*
 827          * Fetch CSD from card.
 828          */
 829         err = mmc_send_csd(card, card->raw_csd);
 830         if (err)
 831                 return err;
 832
 833         err = mmc_decode_csd(card);
 834         if (err)
 835                 return err;
 836
 837         return 0;
 838 }
 839
 840 static int mmc_sd_get_ro(struct mmc_host *host)
 841 {
 842         int ro;
 843
 844         /*
 845          * Some systems don't feature a write-protect pin and don't need one.
 846          * E.g. because they only have micro-SD card slot. For those systems
 847          * assume that the SD card is always read-write.
 848          */
 849         if (host->caps2 & MMC_CAP2_NO_WRITE_PROTECT)
 850                 return 0;
 851
 852         if (!host->ops->get_ro)
 853                 return -1;
 854
 855         ro = host->ops->get_ro(host);
 856
 857         return ro;
 858 }
 859
 860 int mmc_sd_setup_card(struct mmc_host *host, struct mmc_card *card,
 861         bool reinit)
 862 {
 863         int err;
 864
 865         if (!reinit) {
 866                 /*
 867                  * Fetch SCR from card.
 868                  */
 869                 err = mmc_app_send_scr(card, card->raw_scr);
 870                 if (err)
 871                         return err;
 872
 873                 err = mmc_decode_scr(card);
 874                 if (err)
 875                         return err;
 876
 877                 /*
 878                  * Fetch and process SD Status register.
 879                  */
 880                 err = mmc_read_ssr(card);
 881                 if (err)
 882                         return err;
 883
 884                 /* Erase init depends on CSD and SSR */
 885                 mmc_init_erase(card);
 886
 887                 /*
 888                  * Fetch switch information from card.
 889                  */
 890                 err = mmc_read_switch(card);
 891                 if (err)
 892                         return err;
 893         }
 894
 895         /*
 896          * For SPI, enable CRC as appropriate.
 897          * This CRC enable is located AFTER the reading of the
 898          * card registers because some SDHC cards are not able
 899          * to provide valid CRCs for non-512-byte blocks.
 900          */
 901         if (mmc_host_is_spi(host)) {
 902                 err = mmc_spi_set_crc(host, use_spi_crc);
 903                 if (err)
 904                         return err;
 905         }
 906
 907         /*
 908          * Check if read-only switch is active.
 909          */
 910         if (!reinit) {
 911                 int ro = mmc_sd_get_ro(host);
 912
 913                 if (ro < 0) {
 914                         pr_warn("%s: host does not support reading read-only switch, assuming write-enable\n",
 915                                 mmc_hostname(host));
 916                 } else if (ro > 0) {
 917                         mmc_card_set_readonly(card);
 918                 }
 919         }
 920
 921         return 0;
 922 }
 923
 924 unsigned mmc_sd_get_max_clock(struct mmc_card *card)
 925 {
 926         unsigned max_dtr = (unsigned int)-1;
 927
 928         if (mmc_card_hs(card)) {
 929                 if (max_dtr > card->sw_caps.hs_max_dtr)
 930                         max_dtr = card->sw_caps.hs_max_dtr;
 931         } else if (max_dtr > card->csd.max_dtr) {
 932                 max_dtr = card->csd.max_dtr;
 933         }
 934
 935         return max_dtr;
 936 }
 937
 938 /*
 939  * Handle the detection and initialisation of a card.
 940  *
 941  * In the case of a resume, "oldcard" will contain the card
 942  * we're trying to reinitialise.
 943  */
 944 static int mmc_sd_init_card(struct mmc_host *host, u32 ocr,
 945         struct mmc_card *oldcard)
 946 {
 947         struct mmc_card *card;
 948         int err;
 949         u32 cid[4];
 950         u32 rocr = 0;
 951
 952         BUG_ON(!host);
 953         WARN_ON(!host->claimed);
 954
 955         err = mmc_sd_get_cid(host, ocr, cid, &rocr);
 956         if (err)
 957                 return err;
 958
 959         if (oldcard) {
 960                 if (memcmp(cid, oldcard->raw_cid, sizeof(cid)) != 0)
 961                         return -ENOENT;
 962
 963                 card = oldcard;
 964         } else {
 965                 /*
 966                  * Allocate card structure.
 967                  */
 968                 card = mmc_alloc_card(host, &sd_type);
 969                 if (IS_ERR(card))
 970                         return PTR_ERR(card);
 971
 972                 card->ocr = ocr;
 973                 card->type = MMC_TYPE_SD;
 974                 memcpy(card->raw_cid, cid, sizeof(card->raw_cid));
 975         }
 976
 977         /*
 978          * Call the optional HC's init_card function to handle quirks.
 979          */
 980         if (host->ops->init_card)
 981                 host->ops->init_card(host, card);
 982
 983         /*
 984          * For native busses:  get card RCA and quit open drain mode.
 985          */
 986         if (!mmc_host_is_spi(host)) {
 987                 err = mmc_send_relative_addr(host, &card->rca);
 988                 if (err)
 989                         goto free_card;
 990         }
 991
 992         if (!oldcard) {
 993                 err = mmc_sd_get_csd(host, card);
 994                 if (err)
 995                         goto free_card;
 996
 997                 mmc_decode_cid(card);
 998         }
 999
1000         /*
1001          * handling only for cards supporting DSR and hosts requesting
1002          * DSR configuration
1003          */
1004         if (card->csd.dsr_imp && host->dsr_req)
1005                 mmc_set_dsr(host);
1006
1007         /*
1008          * Select card, as all following commands rely on that.
1009          */
1010         if (!mmc_host_is_spi(host)) {
1011                 err = mmc_select_card(card);
1012                 if (err)
1013                         goto free_card;
1014         }
1015
1016         err = mmc_sd_setup_card(host, card, oldcard != NULL);
1017         if (err)
1018                 goto free_card;
1019
1020         /* Initialization sequence for UHS-I cards */
1021         if (rocr & SD_ROCR_S18A) {
1022                 err = mmc_sd_init_uhs_card(card);
1023                 if (err)
1024                         goto free_card;
1025         } else {
1026                 /*
1027                  * Attempt to change to high-speed (if supported)
1028                  */
1029                 err = mmc_sd_switch_hs(card);
1030                 if (err > 0)
1031                         mmc_set_timing(card->host, MMC_TIMING_SD_HS);
1032                 else if (err)
1033                         goto free_card;
1034
1035                 /*
1036                  * Set bus speed.
1037                  */
1038                 mmc_set_clock(host, mmc_sd_get_max_clock(card));
1039
1040                 /*
1041                  * Switch to wider bus (if supported).
1042                  */
1043                 if ((host->caps & MMC_CAP_4_BIT_DATA) &&
1044                         (card->scr.bus_widths & SD_SCR_BUS_WIDTH_4)) {
1045                         err = mmc_app_set_bus_width(card, MMC_BUS_WIDTH_4);
1046                         if (err)
1047                                 goto free_card;
1048
1049                         mmc_set_bus_width(host, MMC_BUS_WIDTH_4);
1050                 }
1051         }
1052
1053         host->card = card;
1054         return 0;
1055
1056 free_card:
1057         if (!oldcard)
1058                 mmc_remove_card(card);
1059
1060         return err;
1061 }
1062
1063 /*
1064  * Host is being removed. Free up the current card.
1065  */
1066 static void mmc_sd_remove(struct mmc_host *host)
1067 {
1068         BUG_ON(!host);
1069         BUG_ON(!host->card);
1070
1071         mmc_remove_card(host->card);
1072         host->card = NULL;
1073 }
1074
1075 /*
1076  * Card detection - card is alive.
1077  */
1078 static int mmc_sd_alive(struct mmc_host *host)
1079 {
1080         return mmc_send_status(host->card, NULL);
1081 }
1082
1083 /*
1084  * Card detection callback from host.
1085  */
1086 static void mmc_sd_detect(struct mmc_host *host)
1087 {
1088         int err;
1089
1090         BUG_ON(!host);
1091         BUG_ON(!host->card);
1092
1093         mmc_get_card(host->card);
1094
1095         /*
1096          * Just check if our card has been removed.
1097          */
1098         err = _mmc_detect_card_removed(host);
1099
1100         mmc_put_card(host->card);
1101
1102         if (err) {
1103                 mmc_sd_remove(host);
1104
1105                 mmc_claim_host(host);
1106                 mmc_detach_bus(host);
1107                 mmc_power_off(host);
1108                 mmc_release_host(host);
1109         }
1110 }
1111
1112 static int _mmc_sd_suspend(struct mmc_host *host)
1113 {
1114         int err = 0;
1115
1116         BUG_ON(!host);
1117         BUG_ON(!host->card);
1118
1119         mmc_claim_host(host);
1120
1121         if (mmc_card_suspended(host->card))
1122                 goto out;
1123
1124         if (!mmc_host_is_spi(host))
1125                 err = mmc_deselect_cards(host);
1126
1127         if (!err) {
1128                 mmc_power_off(host);
1129                 mmc_card_set_suspended(host->card);
1130         }
1131
1132 out:
1133         mmc_release_host(host);
1134         return err;
1135 }
1136
1137 /*
1138  * Callback for suspend
1139  */
1140 static int mmc_sd_suspend(struct mmc_host *host)
1141 {
1142         int err;
1143
1144         err = _mmc_sd_suspend(host);
1145         if (!err) {
1146                 pm_runtime_disable(&host->card->dev);
1147                 pm_runtime_set_suspended(&host->card->dev);
1148         }
1149
1150         return err;
1151 }
1152
1153 /*
1154  * This function tries to determine if the same card is still present
1155  * and, if so, restore all state to it.
1156  */
1157 static int _mmc_sd_resume(struct mmc_host *host)
1158 {
1159         int err = 0;
1160
1161         BUG_ON(!host);
1162         BUG_ON(!host->card);
1163
1164         mmc_claim_host(host);
1165
1166         if (!mmc_card_suspended(host->card))
1167                 goto out;
1168
1169         mmc_power_up(host, host->card->ocr);
1170         err = mmc_sd_init_card(host, host->card->ocr, host->card);
1171         mmc_card_clr_suspended(host->card);
1172
1173 out:
1174         mmc_release_host(host);
1175         return err;
1176 }
1177
1178 /*
1179  * Callback for resume
1180  */
1181 static int mmc_sd_resume(struct mmc_host *host)
1182 {
1183         pm_runtime_enable(&host->card->dev);
1184         return 0;
1185 }
1186
1187 /*
1188  * Callback for runtime_suspend.
1189  */
1190 static int mmc_sd_runtime_suspend(struct mmc_host *host)
1191 {
1192         int err;
1193
1194         if (!(host->caps & MMC_CAP_AGGRESSIVE_PM))
1195                 return 0;
1196
1197         err = _mmc_sd_suspend(host);
1198         if (err)
1199                 pr_err("%s: error %d doing aggressive suspend\n",
1200                         mmc_hostname(host), err);
1201
1202         return err;
1203 }
1204
1205 /*
1206  * Callback for runtime_resume.
1207  */
1208 static int mmc_sd_runtime_resume(struct mmc_host *host)
1209 {
1210         int err;
1211
1212         err = _mmc_sd_resume(host);
1213         if (err && err != -ENOMEDIUM)
1214                 pr_err("%s: error %d doing runtime resume\n",
1215                         mmc_hostname(host), err);
1216
1217         return 0;
1218 }
1219
1220 static int mmc_sd_reset(struct mmc_host *host)
1221 {
1222         mmc_power_cycle(host, host->card->ocr);
1223         return mmc_sd_init_card(host, host->card->ocr, host->card);
1224 }
1225
1226 static const struct mmc_bus_ops mmc_sd_ops = {
1227         .remove = mmc_sd_remove,
1228         .detect = mmc_sd_detect,
1229         .runtime_suspend = mmc_sd_runtime_suspend,
1230         .runtime_resume = mmc_sd_runtime_resume,
1231         .suspend = mmc_sd_suspend,
1232         .resume = mmc_sd_resume,
1233         .alive = mmc_sd_alive,
1234         .shutdown = mmc_sd_suspend,
1235         .reset = mmc_sd_reset,
1236 };
1237
1238 /*
1239  * Starting point for SD card init.
1240  */
1241 int mmc_attach_sd(struct mmc_host *host)
1242 {
1243         int err;
1244         u32 ocr, rocr;
1245
1246         BUG_ON(!host);
1247         WARN_ON(!host->claimed);
1248
1249         err = mmc_send_app_op_cond(host, 0, &ocr);
1250         if (err)
1251                 return err;
1252
1253         mmc_attach_bus(host, &mmc_sd_ops);
1254         if (host->ocr_avail_sd)
1255                 host->ocr_avail = host->ocr_avail_sd;
1256
1257         /*
1258          * We need to get OCR a different way for SPI.
1259          */
1260         if (mmc_host_is_spi(host)) {
1261                 mmc_go_idle(host);
1262
1263                 err = mmc_spi_read_ocr(host, 0, &ocr);
1264                 if (err)
1265                         goto err;
1266         }
1267
1268         /*
1269          * Some SD cards claims an out of spec VDD voltage range. Let's treat
1270          * these bits as being in-valid and especially also bit7.
1271          */
1272         ocr &= ~0x7FFF;
1273
1274         rocr = mmc_select_voltage(host, ocr);
1275
1276         /*
1277          * Can we support the voltage(s) of the card(s)?
1278          */
1279         if (!rocr) {
1280                 err = -EINVAL;
1281                 goto err;
1282         }
1283
1284         /*
1285          * Detect and init the card.
1286          */
1287         err = mmc_sd_init_card(host, rocr, NULL);
1288         if (err)
1289                 goto err;
1290
1291         mmc_release_host(host);
1292         err = mmc_add_card(host->card);
1293         if (err)
1294                 goto remove_card;
1295
1296         mmc_claim_host(host);
1297         return 0;
1298
1299 remove_card:
1300         mmc_remove_card(host->card);
1301         host->card = NULL;
1302         mmc_claim_host(host);
1303 err:
1304         mmc_detach_bus(host);
1305
1306         pr_err("%s: error %d whilst initialising SD card\n",
1307                 mmc_hostname(host), err);
1308
1309         return err;
1310 }